A digitális rendszerekben bonyolultabb a helyzet. Ezekben ugyanis sok esetben célszerűbbnek látszik a párhuzamos átvitel még egyetlen adatcsoport esetén is, mert elvileg akárhány párhuzamos láncot lehet alkotni, és minél több ilyen lánc van, az adatcsoportból annál több adat vihető át egyidejűleg, tehát az átvitel gyorsabb lesz, mintha egyetlen dróton cammognának libasorban az adatok. A korai HDD-k adatátviteli rendszere emiatt párhuzamos volt – hozzáteszem, nemcsak a HDD-ké. A további nehézségeket mind a soros, mind a párhuzamos átvitel során az okozza, hogy nem elégséges hozzá néhány drót és valamilyen papa-mama csatlakozó, hanem illesztő áramkörökre – interfészekre – valamint olyan előírásokra, nyelvezetre, külföldiül protokollra van szükség, amelyet a rendszer részei kölcsönösen megértenek.

Kezdetben minden merevlemez gyártónak egyedi rendszere volt, gondosan ügyelve arra, nehogy mások is csatlakozni tudjanak az övékéhez. Az első elterjedt rendszer az ATA (Advanced Technology Attachment) volt, amelyet a Western Digital és a Compaq fejlesztett ki az 1986-ban. 1994-ben vált szabvánnyá. Az eredeti szabványt, az ATA I-et egyébként 1999-ben törölték. A rendszer 2003-ban kapta a PATA (Paralell ATA) nevet. 2013-ban a Western Digital befejezte a PATA eszközök gyártását, de hébe-hóba még találkozhatsz ilyen HDD-kkel. A PATA az IDE (Integrated Drive Electronics) meghajtók családjába tartozik, ami azt jelenti, hogy a vezérlő áramkör a meghajtó része, nem például az alaplapé. Az alaplapon csak a csatlakozók és illesztő áramkörök vannak, illetve a táp természetesen a tápegységből jön.

Amikor a PATA megjelent, előnynek számított, hogy egyetlen kábellel két merevlemezt lehetett a számítógéphez csatlakoztatni. A lassú eszközök, amilyenek a HDD-k voltak, az alaplapon a déli hídhoz csatlakoztak. A 2013 óta készülő alaplapokon a déli híd a processzor része.

A merevlemezen kis pöckökkel lehet állítani, hogy melyik HDD az elsődleges meghajtó (master) és másik a másodlagos (slave). Az áthidaló pöcköket (jumper) csipesszel vagy jó hosszú műkörömmel lehetett könnyedén kipiszkálni, s gyakran sikerült úgy elejtened, hogy soha többé nem találtad meg.

A PATA kábelek maximális megengedett hossza 457 mm. Emiatt a korlát miatt általában belső számítógépes tároló felületként jelenik meg. A széles szalagkábel miatt a korabeli számítógépek belseje elég borzalmas volt, szerencsére az üveglappal szerelt ház még nem volt elterjedt. A PATA történetének utolsó szakaszában a kábel 80 drótot tartalmazott, de a csatlakozó lyukak száma továbbra is csak 40 volt. A többi drót a földeléssel-testtel volt összekötve a jelvezetékek közötti áthallás csökkentése érdekében. Ezt az indokolta, hogy a legfejlettebb ATA szabványok 100-133-167 MB/s adatátviteli sebességet engedélyeztek (Ultra ATA 5,6,7), noha olyan PATA lemez nem készült, amelyik tartósan fürgébb volt 80 MB/s-nál.

Érdemes megemlíteni a PATA HDD-k tápcsatlakozóját is.

E látszólag masszív eszköz elődjét a Molex Connector Company az 1950-es évek végén fejlesztette ki, ezért a későbbi fajtát is Molex csatlakozónak nevezik, holott az utódot a TE Connectivity (régebben AMP) nevű cég gyártja Mate-n-Lok néven, 1963 óta. Az eredeti Molex és a Mate-n-lok nem kompatibilis egymással, de mindkettő hengeres rugós-fém csapokat tartalmaz, amelyek hengeres rugós fém aljzatokba illeszkednek. A papát és a mamát is téglalap alakú, nejlon ház fedi.

A kétfajta csatlakozó közötti fő eltérés az, hogy a Mate-n-Lok papájával csak egyféle helyzetben lehet megdugni a mamát.

Széles körben elterjedt alkalmazása ellenére a Mate-n-Lok csatlakozóval vannak problémák. Nehéz eltávolítani őt, mert retesz helyett súrlódás tartja a helyén, és egyes csatlakozóknál előfordulhat, hogy egy vagy több tüske leválik a csatlakozóról a dugás vagy szétválasztás során. Az is előfordulhat, hogy a lazán behelyezett tüskék a dugón elferdülnek. A mamák lyukai ellapulhatnak, érintkezési hibákat okozhatnak, még szikrázhatnak, ívet is húzhatnak. Az általános gyakorlat az, hogy ellenőrizni kell, hogy a fehér műanyag házon nincs-e elfeketedés vagy barnulás jele, ami a csatlakozó cseréjének szükségességét jelezné. Akár az egész csatlakozó megolvadhat a hő hatására. Különösen sok szenvedést okoz az elosztó, ezért, ha netán még van PATA merevlemez meghajtód, és az nem működik, jó esetben a tápcsatlakozó a hibás, nem maga a meghajtó.

A professzionális kütyükben, szerverekben levő merevlemez meghajtók SCSI (Small Computer System Interface) csatlakozót, illesztő áramkört és protokollt használtak. Az SCSI-t szkázinak ejtik magyarul, de régóta tudjuk, hogy olvasás közben nem ejtjük ki a szavakat. Ez is párhuzamos adatátviteli forma, és első látásra az különbözteti meg kommersz változatától, hogy sokkal drágább. 1983-ban használták először, és 1986-ban lett szabványos. A SCSI merevlemezek fizikai méretei ugyanakkorák, mint a többi HDD-é, viszont percenkénti fordulatszámuk azokénál nagyobb: 10 000 vagy 15 000.

Mivel a SCSI más technológia alapján működik, egyedi alakú csatlakozója van (többféle is), s az SCSI merevlemez meghajtókat nem lehet az alaplap csatlakozóhelyeihez kapcsolni, csak úgynevezett SCSI host adapterekhez. A belső párhuzamos SCSI-kábelek általában ugyanúgy szalagkábelek, mint a PATA drótok, két vagy több 50, 68 vagy 80 tűs csatlakozóval. A külső kábelek általában árnyékoltak (de lehet, hogy nem), mindkét végükön szintén 50, 68 vagy 80 tűs csatlakozókkal, a támogatott SCSI-sín (busz) szélességétől függően. A 80 tűs Single Connector Attachment (SCA) általában a működés közben csatlakoztatható eszközökhöz használatos. Az SCSI egyik előnye egyébként, hogy a merevlemez meghajtó működés közben is kivehető.

A host adapter egy bővítőkártya (külalakra egy régi videókártyára hasonlít), amit az alaplapba kell dugni.

Egy SCSI host adapterre több SCSI eszköz is felfűzhető; ezt nevezik SCSI láncnak. Az SCSI-nek több verziója létezik. Ezek közül egyesek a kábelre maximum 8, mások 16 eszköz felfűzését teszik lehetővé. Ezeket egyetlen host adapter kezeli, így egy kábelre ténylegesen legfeljebb 7, illetve 15 egyéb eszköz csatlakoztatható. Az SCSI lánc lehet külső vagy belső, aszerint, hogy a felfűzött eszközök a gépházon kívül vagy belül helyezkednek-e el. A lánc maximális hossza a SCSI verziójától függ; eszerint egy lánc fizikai hossza nem haladhatja meg 1,5-12 métert. A SCSI láncot a lánc végén elhelyezkedő eszköznél le kell zárni, különben a jel a kábelvégről visszapattan, és ahol az odafelé és visszafelé rohangáló jelek találkoznak, interferálnak, jelcsökkenést okozhatnak. A lezárás egyszerű ohmos ellenállás, amit egy kapcsolóval vagy dugóval kell a drótra kapcsolni. A leggyorsabb SCSI adatátviteli sebessége 640 MB/s.

Az SCSI nemcsak a PATA, hanem a ma már az otthoni gépekben és eszközökben kizárólagosan használatos SATA (Serial ATA) rendszereknél is sokkal megbízhatóbb. SATA is többféle van, de napjainkban csak a SATA 3-at (esetleg a 3.5-öt) használják, amelynek adatátviteli sebessége legfeljebb 300 MB/s, tehát kicsit lassabb, mint a leggyorsabb SCSI.

A SATA táp- és adatkábele kívülről a legszembetűnőbb változás a PATA-hoz képest. A SATA szabvány szerinti adatkábel 7 erű (ebből 3 a földelés és 4 az aktív adatvezeték 2 párban), s a végén a csatlakozó 8 mm széles. A kábel 1 m hosszú lehet. A SATA kábelek kisebb helyet foglalnak el, ami számítógép zárt térében javítja a levegő áramlását, egyszerűbbé teszi a hűtést. A SATA kábelek a PATA-nál könnyebben ráncigálhatók ki, de lehetőség van fix, bepattanós rögzítésre is.

A SATA szabvány egyúttal a tápkábelt is specifikálta. Ez is vékony csatlakozójú, azonban szélesebb, hogy véletlenül se erőltessed rossz lyukba. A SATA eszközök csak SATA tápkábellel tudnak csatlakozni, a 4 tűs Mate-n-Lokkal nem. Sokan kritizálták a SATA tápkábelt gyenge, könnyen törő műanyag anyaga miatt. A látszólag nagyszámú érintkezőt arra használja, hogy három különböző feszültséget böffentsen ki magából: 3,3 V-ot, 5 V-ot és 12 V-ot. Minden egyes feszültség 3-3 egymás melletti érintkezőről vehető le, további 3 érintkező pedig a földelésre szolgál. Az érintkezőket 1,5 amperes áramerősségre méretezték.

Tapasztalataim szerint nagyon sok a vacak, kontakthibás SATA adat- és tápcsatlakozó, illetve kábel. Nagy szerencse kell hozzá, hogy tartósan jót fogjon ki az ember.

Átalakító segítségével a 4 tűs Mate-n-Lok csatlakozót SATA tápcsatlakozóvá lehet alakítani. Azonban a 4 tűs Mate-n-Lok nem tud 3,3 V-ot előállítani. Részben emiatt a legtöbb gyártó kerüli a 3,3 V-os ág használatát.

Még mindig kaphatók olyan átalakítók, amelyek nemcsak a tápot, hanem az adatátvitelt is átalakítják PATA-ból SATA-ba. Ezekkel is sokat lehet szívni.

A SATA előnyei közé tartozik egy algoritmus, a Native Command Queuing (NCQ), ami a merevlemez meghajtón elhelyezkedő adatok olvasását optimalizálja úgy, hogy az eszköz a pufferében tárolt olvasási és írási parancsok sorrendjét változtatja meg. Így csökkenti azt a holtidőt, amikor a HDD az olvasófejének mozgatására és a lemeztányér elfordulására vár. A merevlemez véletlenszerű olvasási-írási sebességét növeli, és némileg csökkenti a HDD rohadását.

A másik előny az SCSI-nél már említett azon képesség, amely lehetővé teszi a HDD és más eszközök csatlakoztatását és leválasztását a rendszer leállítása és újraindítása nélkül. Ezt a szolgáltatást küldöldiül hot swap-nek hívják. Mindkét szolgáltatást támogatnia kell a BIOS-nak, illetve az UEFI-nek és az operációs rendszernek, de ez ma már természetes.

A SATA egyik változata az eSATA, vagyis az external (külső) SATA. A 2004-ben szabványosított megoldás célja a külső eszközök csatlakoztatása. Erősebb csatlakozók, hosszabb, csakis árnyékolt kábelek és szigorúbb elektromos szabványok a fontosabb jellemzői.

A protokoll és a logikai jelátvitel megegyezik a belső SATA-val. Eredetileg kellett hozzá külön tápcsatlakozó is, de az eSATAp vagy Power eSATA olyan hibrid, amelyhez külön tápcsatlakozó nélkül is dugható még USB is.

A profik soros rendszere az SCSI utódja, a SAS (Serial Attached SCSI), amelynek első változatát 2004-ben szabványosították. A legújabb változat átviteli sebessége kb. 5,6 GB/s, tehát nagyon gyors. Ez a soros rendszer akár 65 535 eszközből is állhat, és nincs szükség lezáró ellenállásra sem. A SAS rendszer kevesebb villanyt zabál, mint az SCSI, a modern HDD-k fogyasztása is alacsonyabb, ami egy nagy szerverparkban nagyon lényeges, a hűtés szempontjából is.

Rengeteg fajta SAS kábel és csatlakozó, meg mindenből mindenbe átalakító kapható, attól függően, hogy milyen átviteli sebességű SAS változatról van szó.

Létezik a SAS-nak egy érdekes és kisebb rendszerekben elterjedt változata, az NL SAS. Az NL külföldiül Near-Line, szó szerinti fordítás alapján a vonal vagy az út közelében. Arról van szó, hogy a SAS merevlemez meghajtók tároló kapacitása többnyire nem nagyobb 2-3 TB-nál, viszont a fordulatszámuk 10-15 ezer rpm. A SATA HDD-k ugyan lassabban pörögnek, 7 200 rpm-mel, azonban lényegesen több lehet a rajtuk tárolható adat. Az NL SAS merevlemez meghajtók valójában SATA HDD-k, SAS csatlakozókkal, interfésszel, és egy csomó SAS parancsot tudnak értelmezni, annak eleget tenni. Az NL SAS merevlemez meghajtók drágábbak, mint a SATA HDD-k, de olcsóbbak, mint a rendes SAS-ok. Mivel a profik számára készítik és válogatják őket, kicsit jobban viselkednek, mint a kommersz SATA HDD-k.